基于实践能力培养的“道路工程试验与检测”课程教学方式研究与实践＊

马昆林，朱志辉，蒋建国，刘小明，罗建阳

基于实践能力培养的“道路工程试验与检测”课程教学方式研究与实践＊

马昆林，朱志辉，蒋建国，刘小明，罗建阳

（中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075）

通过专业知识与试验课程内容的有效融合，对“道路工程试验与检测”课程试验项目进行了模块化设置，进而使专业知识系统化。通过以实践能力为导向的课程设置、以提升解决问题能力为目标的教学设计和过程化考核体系的建立，使课程教学效果获得进一步提高。

实践能力；知识融合；人才培养；课程试验

1 前言

土木工程是实践性非常强的专业，学生在4年的本科学习中，一、二年级主要进行以基础理论和专业基础课程为主的学习，而三、四年级将涉及专业课程和实践教学课程的学习。目前，中国已形成了以高速铁路和高速公路建设为主导的交通基础设施建设，对土木工程专业各专业方向的学生需求量极大，而传统教学模式对学生的培养常常造成学生重理论、轻实践，造成学校教育和参加工作之间的脱节，这对学生综合能力的培养以及工作后的发展不利[1-2]。因此，教育工作者针结合土木工程专业的特点以及当前中国基础建设发展的实际情况，展开了相关教学研究，如以“案例分析，创新驱动”教学模式，“实践能力培养”以及“过程化考核”等教学模式，这些都为土木工程专业的发展和人才的培养起到了积极作用[3-5]。

道路工程方向是土木工程专业的一个重要专业方向，学生通过该方向专业课程的学习，将掌握道路勘察设计、路面工程和路基工程方面的专业知识，“道路工程试验与检测”课程是为土木工程专业（道路工程方向）设立的掌握基本技能的专业必选课，具有很强的实践性。课程的设置目的是让学生学习道路工程材料的性能和实验方法、已建成的道路路面的测试方法，使学生对道路工程中的相关试验理论和测试方法有一个较全面的认识和了解，获得道路工程试验与检测的基本技能训练，掌握道路工程的试验与检测方法，培养学生对道路工程材料与道路工程建设过程中开展创新实验，提高工程领域的创新技能与能力，为今后从事专业技术、提高专业开发工作奠定基础。通过课程的学习，对学生进行价值塑造及职业素质培养，达到价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的目标。

本文在归纳总结了现有教学改革模式的基础上，结合土木工程专业道路工程方向专业实践课程“道路工程试验与检测”的特点，进行了基于能力培养的教学模式改革实施，并取得了积极的效果。

2 课程基本要求和课程改革思路

“道路工程试验与检测”课程是土木工程专业（道路工程方向）一门以试验为主的专业课程，该课程具有很强的实践性，通过该课程的学习，学生掌握主要路面材料沥青及沥青混合料的基本性能和测试方法、路面主要性能指标的检测和评价方法，使学生对道路工程中的相关试验理论和测试方法有一个较全面的认识和了解，获得道路工程试验与检测的基本技能训练，掌握道路工程的试验与检测方法。“道路工程试验与检测”课程设置以知识、能力和素质三个层次展开。

2.1 知识层次

了解道路工程试验与检测数据的分析方法与评价指标，了解道路工程常用材料的技术性能和质量要求、性能影响因素及其评价方法，了解沥青混合料的组成设计方法及其工程应用、沥青及沥青混合料的基本测试方法和评价指标、现有沥青混凝土路面的测试方法和评价指标。获得道路工程试验与检测基本的专业实践训练，初步了解行业技术标准与规范。

2.2 能力层次

掌握道路工程中相关的试验与检测技术，掌握沥青混凝土道路路面材料的基本试验方法和评定指标，掌握路基路面现场测试方法及其取样检测方法。能制定道路工程实验与检测的试验方案、独立完成试验，能对试验数据进行整理、统计、分析和评价。能够不断根据工程实践需求主动学习，适应土木工程新理论、新材料、新技术、新工艺的发展要求，具备创新创业能力及初步的科学研究和应用开发能力。

2.3 素质层次

通过对道路工程试验与检测的数据分析方法与评价指标培养科学思维的方式和方法。通过道路工程试验与检测的基本理论与方法研究土木工程新理论、新材料、新技术、新工艺培养创新意识和创新思维。使学生具有较强的专业实践素养和宽阔的专业视野，能适应新形势下土木工程新要求，走向世界，服务国际工程。注重提高学生思想水平、政治觉悟、道德水平、文化素养的培养。

然而，实际教学过程中，学生通常不能对该门课程设置的实验内容和所学专业知识进行有效融合，教学过程中仅仅是完成了试验内容和试验报告，对于为什么要进行这些试验，通过这些试验的学习，可以对专业的学习起到什么样的作用，以及该门课程的学习对于今后的工作有何意义，学生并不明确，因此，难以达到所期望的试验教学效果。教学目标中的三个层次中，常常仅能实现第一个知识层次，而对于能力和素质层次则难以实现。因此，需要在课程教学过程中，需要以教师为引导，发挥学生自主学习、自主解决问题的能力，以专业知识为基础，问题解决为导向，以提高实践能力培养为目的，从而实现该课程的教学效果，使学生对所学知识有更深刻的理解和认识，从而提高学生的实践能力。

3 课程教学改革实施方法

3.1 试验设置模块化，专业知识系统化

为了将专业课程与试验课程有效融合，使专业知识更加系统化，课程的设置基于道路工程专业方向学生专业知识的背景以及将来从业的专业特点，将“道路工程试验与检测”课程设置的15个试验内容结合专业知识和应用情况按照模块化分为了路面材料基本性能测试模块、路面材料路用性能测试模块、路面性能检测模块和路基性能测试模块四个模块，将每个模块与专业主要知识点结合，结合专业需要达到的实践能力，将实践能力与实验课程内容结合，实现试验设置模块化、专业知识系统化、课程模块化分类，如图1所示。

图1 试验模块化设置分类

3.2 以实践能力为导向的试验课程设置

结合模块化分类和专业知识，将试验课程按照材料、路面和路基分为三个方面，每个方面与专业课程结合，从沥青的性能测试评价、路面性能测试以及路基的测试评价着手，基于以实践能力提升为导向的教学方法，设置专题单元，并制作相应单元课件，收集相关教学视频资料，加强学生动手，突出实践能力的培养。实践为导向的课程设置如图2所示。

图2 实践为导向的课程设置

3.3 以提升解决问题能力为目标的教学设计

结合课堂教学，在“道路工程试验与检测”试验课程教学过程中，以提高学生实践能力为目标，设置问题导向，解决方法、效果评价等路线，进行以解决问题能力培养为目标的课程教学实践，并对教学进行总结和提升。通过专业知识点与试验项目的融合，使课程模块化、系统化并极有导向性，从而强化是实践能力，最终提升解决问题的能力。比如沥青的选择、沥青混合料的性能指标设计以及路基的性能指标等，都是为了路面性能的稳定、耐久及行车的安全性和舒适性，这个最终目标是道路专业从业者所追求的，如图3所示。

图3 问题解决为目标的教学设计

3.4 基于过程化的课程考核

在课程的考核中，改变了过去笔试考核+试验报告的模式，引入口试与讨论、实际操作能和小组试验报告的模式，如表1所示。成绩按五级分制评定，即优、良、中、及格、不及格五级。成绩评定的依据主要包括2方面内容：①试验过程中的态度与表现；②业务能力（包括试验设计、结果分析等）。

表1 课程考核与成绩评定

考核内容考核方式成绩比例/（%）备注 获取知识的能力口试与讨论20教师主导 操作熟练程度操作50分组进行 实验报告小组实验报告30分组进行

4 教学改革实践效果

本项目的实施重点在于课程的有效组织，即让学生知道试验目的是什么，试验在实际工程中的具体意义是什么，如何有针对性地设计实验并开展试验。因此，在教学过程中，教师的引导非常重要，在课程授课一开始，可以加入一些与试验测试分析相关的具体案例，并分析为什么会出现这样的情况，如何解决该问题。采用过程考该方式，提高了学生主动参与课程的积极性，改变了以考为主的考核模式，每个学生都积极参加到试验课程中，为实验的顺利完成出谋划策。

通过项目的实施，实现了专业知识和试验课程的有效结合，提高了学生的学习兴趣和积极性，加深了对专业知识的理解和运用，提高了土木工程领域的创新技能与能力。为今后创新性的从事专业技术工作奠定基础，实现学生的价值塑造及职业素质培养，达到价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的目标。

5 结论

土木工程是实践性和创新性极强的专业，通过专业知识与试验课程内容的有效融合，完成了课程模块化设置，专业知识系统化，实现了以实践能力为导向的课程设置、以提升解决问题能力为目标的教学设计和过程化考核体系的建立。高等学校的任务就是人才培养和立德树人，随着社会的发展和进步，高校的教学方法、课程设置也必须与时俱进，通过实践能力培养的课程教学方式，可以使学生深入理解所学知识，提高实践能力，提升解决问题的能力，从而使学生成为善于思考、敢于实践、勇于创新的卓越人才。

［1］靳明，景雪拳，韦丽红，等.面向培养科研能力的研究与创新实验设计与实践［J］.实验室研究与探索，2020，39（9）：204-207.

［2］郭永成，雷进生，吴秀仪，等.基于实践能力培养的《工程项目管理》课程教学模式改革研究［J］.高教学刊，2020（19）：147-149.

［3］宋旭，吴媛.以创新创业能力培养为目标的高校实践教学体系构建［J］.中国成人教育，2018（24）：101-103.

［4］阳利永，柳德江，王涛，等.能力导向下的测量基础实验考核改革与实践［J］.高校实验室工作研究，2017（4）：46-47.

［5］黄丽莉，师伟.“线上与线下，课内与课外”双轨并行的过程性考核机制的实践与创新［J］.科技与创新，2020（19）：118-119.

2095－6835（2020）24－0130－03

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.048

马昆林（1976—），男，研究生，教授，研究方向为道路工程，主要从事道路工程教学科研工作。

湖南省普通高等学校教学改革研究项目（编号：HNJG-2020-0046），土木工程国家级实验教学示范中心（中南大学）开放课题（编号：202003）

〔编辑：张思楠〕